Del congreso internacional de nutrición y riego que organiza todos los años la revista New Ag International (2009 en Barcelona) seleccionamos estas dos interesantes presentaciones de estudios que apuntan a incrementar la eficiencia de aplicación y absorción de las pulverizaciones foliares.

Alexandre Escolà

Dosificación foliar en tiempo real

Electroválvula proporcional, de solenoide de alta frecuencia (válvula negra), utilizada junto a una electroválvula de corte (marrón).

En una plataforma móvil (se utiliza un tractor) los investigadores montaron sensores de ultrasonido, los que luego fueron reemplazado por un sensor LIDAR (detector de luz y frecuencia) con mejor resolución espacial, logrando recolectar detallada información espacial. Luego, gracias a un software, el sistema es capaz de entregar una detallada representación tridimensional (3D) del cultivo. La información puede ser usada para generar parámetros tales como altura, ancho y volumen de la copa, área index de hoja, mapas de densidad del área, entre otros. Todos esos parámetros no sólo son importantes cuando se considera la dosificación si no que también son importantes para hacer ajustes técnicos en el equipo de aplicación. Hasta ahora las mediciones han sido exitosas en huertos frutales, plantaciones de cítricos y viñas, pero se está trabajando para adaptar el sistema a otros cultivos.

En base a los parámetros generados a través de la caracterización de la copa se desarrollaron softwares para guiar la decisión de dosis. A través de unas pocas simples pantallas se le pide al usuario que ingrese variables agronómicas tales como etapa de cultivo, estructura de copa y densidad; informe el tipo de producto y aditivo (si corresponde); detalle aspectos técnicos relativos a la plataforma de arrastre y equipo fumigador usado; e ingrese información sobre las condiciones climáticas esperadas al momento de aplicación. En base a las variables mencionadas el Sistema de Soporte de Decisiones (DSS por sus siglas en inglés) presenta al usuario una recomendación de dosis. Después aparece un formulario de cálculo de calibración para asistir el equipo de calibración con el fin de asegurar que el usuario alcance en el campo lo que asumían las especificaciones. Una característica importante del DSS es la evaluación de riesgos de los varios ítems declarados, permitiendo al usuario lidiar con aspectos específicos que amenazan una buena labor de aplicación. 

Detalle de los dos tipos de sensores utilizados alternativamente: el sensor azul SICK es un sensor LIDAR (Light Detection and Ranging) y los otros 3 son sensores de ultrasonidos.

APLICACIÓN DE DOSIS VARIABLE EN TIEMPO REAL

Las aplicaciones foliares convencionales asumen la uniformidad espacial del huerto. Como en la realidad este nunca es el caso, debido a la inherente variabilidad de follaje entre huertos y entre hileras, las aplicaciones basadas en promedios pueden llevar a dosis sobre o subestimadas. Por otro lado, la dosificación basada en las lecturas de sensores de aplicación en terreno permite variar los parámetros de aplicación, lo que lleva a dosis más precisas y eleva la eficiencia de aplicación. Siguiendo esa línea de trabajo el grupo de investigadores construyó y presentó un prototipo de fumigador con dosificador en tiempo real en el que van montados los sensores que guían la fumigación. El prototipo incluye sensores espaciales (pueden ser ultrasónicos o LIDAR) y un software de análisis que adapta la capacidad de fumigación a los parámetros de follaje mediante el uso de una simple válvula dosificadora electrónica.

Pruebas de desempeño compararon el prototipo de dosificación en tiempo real con fumigaciones convencionales mostrando mayor efectividad de aplicación, en especial cuando el volumen de la vegetación es bajo. La inevitable variabilidad de follaje, entre huertos y entre hileras, hace que la dosificación en tiempo real sea muy adecuada para superar ineficiencias de aplicación y para aprovechar mejor las nuevas tecnologías. Así quedó demostrado con este prototipo que mejoró la eficiencia de aplicación en viñas y frutales, dando un gran paso hacia la concreción de una verdadera fruticultura de precisión en el ámbito de las aplicaciones foliares.

Nutrición foliar:

¿Aplicar y luego rezar?

La Dra. Victoria Fernández de la Estación Experimental de Aula Dei, CSIC en Zaragoza (España) presentó un trabajo orientado a mejorar la eficiencia de los fertilizantes foliares. Los tratamientos foliares pueden ser más baratos, precisos y amistosos con el medioambiente para superar deficiencias nutricionales de cultivos frutales. Sin embargo, en numerosos estudios se reportan variaciones en las respuestas a los tratamientos foliares y la no comprensión de algunos factores que inciden en la penetración, distribución y bioactividad de los nutrientes foliares impide el desarrollo de formulaciones más eficientes.

En tanto se reconoce que depender absolutamente de los fertilizantes foliares no es comercialmente viable, la fertilización foliar ha probado su importancia como complemento a los tratamientos a la raíz y como alternativa para suplir nutrientes a la planta en situaciones especiales como demandas peak de nutrientes o en condiciones de poca disponibilidad de suelo.

En teoría nutrir a las plantas con fertilizantes foliares puede ser una estrategia más amistosa con el medioambiente y más precisa que los tratamientos a la raíz. Si bien los fertilizantes foliares son tradicionalmente usados para corregir deficiencias puntuales de nutrientes, existe una creciente tendencia a aplicarlos en ausencia de síntomas de deficiencias, al menos en los elementos de poca movilidad en el floema (ej. Ca, Fe, Mn o Zn). Sin embargo hay frecuentes reportes de variabilidad en la respuesta a las aplicaciones foliares y existe una gran falta de conocimiento sobre los mecanismos de penetración de los químicos aplicados a la superficie de la planta. Por lo tanto es importante considerar de inmediato las propiedades físico-químicas de las soluciones para maximizar el proceso de penetración de la superficie de la planta, ya que es un factor clave en vistas al éxito de las aplicaciones foliares, en especial en zonas áridas y semiáridas del mundo.

LOS MECANISMOS DE PENETRACIÓN FOLIAR NO SE COMPRENDEN TOTALMENTE

La penetración foliar puede ocurrir vía estomas, cutícula, grietas o imperfecciones cuticulares o a través de tricomas o células epidérmicas especializadas. Durante los últimos 40 años los investigadores se han concentrado en clarificar el proceso de penetración cuticular.

Se ha sugerido la posibilidad de dos vías de penetración de la cutícula, uno para sustancias hidrofílicas y otra para sustancias lipofílicas. En tanto que los mecanismos de penetración de los compuestos lipofílicos -elementos no electrolitos- ha sido caracterizada, la vía de penetración del agua con electrolitos hasta hoy no se comprende totalmente. Tampoco se entiende completamente el papel de los estomas pero deben jugar un rol importante en la penetración de los nutrientes foliares. Otro problema que complica la ecuación es que a parte de los ingredientes activos los nutrientes foliares a menudo involucran adjuvantes (ej. surfactantes, humectantes, adherentes) o son aplicados en combinación con otros agroquímicos (ej. pesticidas). Las interacciones entre los ingredientes formulados podrían llevar a diferentes tasas de penetración y diversas respuestas fisiológicas. Según Fernández: "En general no somos capaces de predecir a priori el comportamiento de un ingrediente activo junto a un surfactante en particular". Dados los muchos factores que inciden en la efectividad de los nutrientes foliares asperjados, es también importante desarrollar estudios multidisciplinarios sobre estos tópicos.   

ES POSIBLE MEJORAR LA ACCIÓN DE LOS FERTILIZANTES FOLIARES

La dificultad para predecir la efectividad de las aplicaciones foliares también aparece claramente en un trabajo mencionado por Fernández y conducido por su colega investigador Thomas Eichert (University de Bonn, Alemania), quien se focalizó en dos parámetros básicos para determinar la efectividad de la fertilización foliar: primero, la concentración efectiva en la superficie de la hoja, medida luego de su equilibrio con el medioambiente, de los compuestos foliares aplicados, y, segundo, la permeabilidad de la superficie de la hoja.

Eichert mostró claramente cómo las condiciones ambientales prevalecientes (tales como humedad relativa, velocidad del viento o temperatura) y el punto de delicuescencia de cada sustancia foliar aplicada, pueden drásticamente cambiar su concentración efectiva en la superficie de la hoja alcanzada luego del equilibrio, y así mismo la fuerza de la absorción. La concentración de equilibrio no depende de la concentración inicial y puede variar de prácticamente nada a varios moles por litro. Además de las sustancias foliares aplicadas las tasas de absorción son muy dependientes de la permeabilidad de la superficie de la hoja. La permeabilidad, tanto de la cutícula como de los estomas, es altamente variable y además depende de las condiciones ambientales, en particular de la humedad relativa. La evidencia experimental  también muestra que los 'poros' de la cutícula pueden ser considerablemente más grandes de lo que previamente se estimó y capaces de absorber compuestos de gran tamaño molecular, como los quelatos de hierro.

Victoria Fernández ejemplificó la acción de los fertilizantes foliares en frutales mediante ensayos con formulaciones con hierro y calcio en combinación con surfactantes, humectantes y sinergistas. Su conclusión fue que se puede mejorar la efectividad de los fertilizantes foliares y de los tratamientos aplicados a la superficie de la fruta.

 Fuente: Revista Redagrícola nº 27, julio 2009.